-
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Turbinenfreilaufkupplung und insbesondere eine Turbinenkeil-Freilaufkupplung, die äußerst geringen axialen Platz beansprucht.
-
Bei einem Hybridfahrzeug verringert das zum Beispiel durch die Turbine in einem Drehmomentwandler verursachte Mitschleifen im Leerlauf den Wirkungsgrad des Elektromotors von Hybridfahrzeugen, da durch das Mitschleifen ein Gegendrehmoment erzeugt und das Wirkdrehmoment des Elektromotors verringert wird. Klemmrollen-Freilaufkupplungen zwischen dem Drehmomentwandler und dem Elektromotor lassen sich aufgrund des großen axialen Platzbedarfs nur schwer an der Turbine anbringen. Freilaufkupplungen erfordern zur Gewährleistung der Leistung und Haltbarkeit eine genaue radiale Zentrierung, wodurch Komplexität und Kosten der Fertigung zunehmen.
-
Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird ein Drehmomentwandler bereitgestellt, der beinhaltet: einen Deckel; ein Pumpengehäuse, das drehfest mit dem Deckel verbunden ist; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse beinhaltet; und eine Freilaufkupplung. Die Freilaufkupplung beinhaltet: einen äußeren Laufring, der drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und eine erste innere Umfangsfläche mit einer über den Umfang durchgehenden Nut enthält: eine Abtriebsnabe, die so angeordnet ist, dass sie drehfest mit einer Antriebswelle für ein Getriebe verbunden ist, und die eine erste äußere Umfangfläche mit einer ersten Vielzahl von Rampen enthält; und mindestens eine Keilplatte, die eine zweite innere Umfangsfläche mit einer zweiten Vielzahl von Rampen, die in die erste Vielzahl von Rampen eingreifen, und eine zweite äußere Umfangsfläche enthält, die zumindest teilweise innerhalb der Nut angeordnet ist. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in einer ersten Drehrichtung in Bezug auf die Abtriebsnabe ist der äußere Laufring in Bezug auf die Keilplatte und/oder die Abtriebsnabe drehbar. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, in Bezug auf die Abtriebsnabe ist die mindestens eine Keilplatte so angeordnet, dass sie drehfest mit dem äußeren Laufring und der Abtriebsnabe verbunden ist.
-
Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird ein Drehmomentwandler bereitgestellt, der beinhaltet: einen Deckel; ein Pumpengehäuse, das drehfest mit dem Deckel verbunden ist; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse beinhaltet; und eine Freilaufkupplung. Die Freilaufkupplung beinhaltet: eine Abtriebsnabe, die so angeordnet ist, dass sie drehfest mit einer Antriebswelle für ein Getriebe verbunden ist, und die eine erste äußere Umfangsfläche mit einer ersten Vielzahl von Rampen enthält; einen äußeren Laufring, der drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und eine erste innere Umfangsfläche mit einer radial nach innen offenen Nut mit einer ersten und einer zweiten Fläche enthält, die radial nach außen aufeinander zulaufen; eine erste Keilplatte, die eine zweite innere Umfangsfläche mit einer zweiten Vielzahl von Rampen, die in die erste Vielzahl von Rampen eingreifen, und eine zweite äußere Umfangsfläche enthält, die in Kontakt mit der ersten Fläche steht; eine zweite Keilplatte, die axial auf die erste Keilplatte ausgerichtet ist und eine dritte innere Umfangsfläche mit einer dritten Vielzahl von Rampen, die in die erste Vielzahl von Rampen eingreifen, und eine dritte äußere Umfangsfläche enthält, die in Kontakt mit der zweiten Fläche steht; eine mit der Abtriebsnabe drehfest verbundene Buchse; und eine drehfest mit dem äußeren Laufring verbundene Zentrierscheibe, die zumindest radial auf die Buchse ausgerichtet ist und in Kontakt mit der Buchse steht. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in Bezug auf die Abtriebsnabe in einer ersten Drehrichtung ist der äußere Laufring in Bezug auf die erste und die zweite Keilplatte und die Abtriebsnabe drehbar. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in Bezug auf die Abtriebsnabe in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, sind die erste und die zweite Keilplatte so angeordnet, dass sie den äußeren Laufring und die Abtriebsnabe drehfest miteinander verbinden. Die Buchse und die Zentrierscheibe zentrieren die Turbine in Bezug auf die Abtriebsnabe.
-
Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird ein Drehmomentwandler bereitgestellt, der beinhaltet: einen Deckel; ein Pumpengehäuse, das drehfest mit dem Deckel verbunden ist; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse beinhaltet; und eine Freilaufkupplung. Die Freilaufkupplung beinhaltet: eine Abtriebsnabe, die so angeordnet ist, dass sie drehfest mit einer Antriebswelle für ein Getriebe verbunden ist, und die eine erste äußere Umfangsfläche mit einer ersten Vielzahl von Rampen enthält; einen äußeren Laufring, der drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und eine erste innere Umfangsfläche mit einer radial nach innen offenen Nut mit einer ersten und einer zweiten Fläche enthält, die radial nach außen aufeinander zulaufen; eine erste Keilplatte, die eine zweite innere Umfangsfläche mit einer zweiten Vielzahl von Rampen, die in die erste Vielzahl von Rampen eingreifen, und eine zweite äußere Umfangsfläche enthält, die in Kontakt mit der ersten Fläche steht; eine zweite Keilplatte, die axial auf die erste Keilplatte ausgerichtet ist und eine dritte innere Umfangsfläche mit einer dritten Vielzahl von Rampen, die in die erste Vielzahl von Rampen eingreifen, und eine dritte äußere Umfangsfläche enthält, die in Kontakt mit der zweiten Fläche steht, und eine Zentrierscheibe, die drehfest mit dem äußeren Laufring verbunden ist und einen radial innersten Teil enthält, der in Kontakt mit der Abtriebsnabe steht. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in Bezug auf die Abtriebsnabe in einer ersten Drehrichtung ist der äußere Laufring in Bezug auf die erste und die zweite Keilplatte und die Abtriebsnabe drehbar. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, in Bezug auf die Abtriebsnabe sind die erste und die zweite Keilplatte so angeordnet, dass sie den äußeren Laufring und die Abtriebsnabe drehfest miteinander verbinden. Die Zentrierscheibe zentriert die Turbine in Bezug auf die Abtriebsnabe.
-
Beispielhaft werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen offenbart, in denen entsprechende Bezugszeichen jeweils entsprechende Teile kennzeichnen, wobei:
-
1A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe darstellt;
-
1B eine perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem von 1A ist, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht; und
-
2 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer Turbinenkeil-Freilaufkupplung ist;
-
3 die Freilaufkupplung von 2 in Explosionsdarstellung ist;
-
4 ein Detail des Ausschnitts 4 in 2 ist;
-
5 eine Gesamtquerschnittsansicht entlang der Schnittlinie 5-5 in 2 ist; und
-
6 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer Turbinenkeil-Freilaufkupplung ist.
-
Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Offenbarung bezeichnen. Es sollte klar sein, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
-
Darüber hinaus ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf die beschriebenen bestimmten Verfahrensweisen, Materialien und Änderungen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hierin gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
-
Sofern nicht anderweitig definiert, weisen alle hierin gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselben Bedeutungen auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Erfindung richtet. Es sollte klar sein, dass zum Durchführen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind.
-
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Zusammenhang mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezugspunkt für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 steht) bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse 81 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heißt, der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Ein weiteres Beispiel besagt, dass eine axiale Bewegung oder Verschiebung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Verschiebung parallel zum Radius 82 und eine Umfangsbewegung oder -verschiebung parallel zum Umfang 83 verläuft. Eine Rotation erfolgt um die Achse 81.
-
Die Begriffe „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
-
1B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 in dem Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A, welches die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Das zylindrische Objekt 90 ist für ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem repräsentativ und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung anzusehen. Das Objekt 90 beinhaltet eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsebene.
-
2 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer Turbinenkeil-Freilaufkupplung.
-
3 ist die Freilaufkupplung von 2 in Explosionsdarstellung.
-
4 ist ein Detail des Ausschnitts 4 in 2.
-
5 ist eine Gesamtquerschnittsansicht entlang der Schnittlinie 5-5 in 2. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit 2 bis 5 zu sehen. Der Drehmomentwandler 100 beinhaltet einen Deckel 102, ein drehfest mit dem Deckel 102 verbundenes Pumpengehäuse 104, eine Turbine 106, die ein Turbinengehäuse 108 beinhaltet, und eine Turbinenkeil-Freilaufkupplung 110. Die Kupplung 110 beinhaltet eine Abtriebsnabe 112, mindestens eine Keilplatte 114 und einen äußeren Laufring 116. Die Abtriebsnabe 112 ist so angeordnet, dass sie drehfest mit der Antriebswelle 118, eines Getriebes verbunden ist, zum Beispiel mittels Zahnwellenprofilen 119, und weist eine äußere Umfangsfläche 120 mit Rampen 124 auf. Eine oder mehrere Keilplatten 114 enthalten eine innere Umfangsfläche 126 mit Rampen 128, die in Rampen 124 eingreifen, und eine äußere Umfangsfläche 130. Der äußere Laufring ist drehfest mit dem Turbinengehäuse 108 verbunden und enthält innere Umfangsfläche 132, die mit der äußeren Umfangsfläche 130 verbunden ist. Das Turbinengehäuse 108 und der äußere Laufring 116 können durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel, zum Beispiel durch mindestens einen Niet 134 miteinander verbunden werden. Die Abtriebsnabe 112 ist so angeordnet, dass sie den Drehmomentwandler 100 radial in Bezug auf die Antriebswelle 118 zentriert.
-
Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 in der Drehrichtung RD1 ist der äußere Laufring 116 in Bezug auf eine oder mehrere Keilplatten 114 und die Abtriebsnabe 112 drehbar (Freilaufmodus). Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 in der Drehrichtung RD2, die der Drehrichtung RD1 entgegengesetzt ist, sind eine oder mehrere Keilplatten 114 so angeordnet, dass sie den äußeren Laufring 116 und die Abtriebsnabe 112 drehfest miteinander verbinden (Sperrmodus). Somit wird ein Drehmomentpfad von der Turbine 106 über die Kupplung 110 zur Antriebswelle 120 gebildet.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der äußere Laufring 116 eine Nut 134 in der inneren Umfangsfläche 132. Die Nut 134 enthält Flächen 136A und 136B, die in einer nach außen weisenden radialen Richtung R1 aufeinander zulaufen. Die äußere Umfangsfläche 130 enthält Flächen 138A und 138B, die in der Richtung R1 aufeinander zulaufen und in Kontakt mit den Flächen 136A bzw. 136B stehen.
-
Die radiale Ausdehnung 140 jeder der Rampen 124 nimmt in Richtung RD2 zu, und die radiale Ausdehnung 142 jeder der Rampen 128 nimmt in Richtung RD1 zu. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 in Richtung RD1 gleiten die Rampen 128 entlang der (über die) Rampen 124 in Richtung RD1, sodass eine durch die eine oder mehreren Keilplatten 114 radial nach außen auf den äußeren Laufring 116 ausgeübte Kraft abnimmt. Demgemäß sind der äußere Laufring 116 und die Abtriebsnabe 112 unabhängig voneinander drehbar. Unter „unabhängig voneinander drehbar“ ist zu verstehen, dass der äußere Laufring 116 und die Abtriebsnabe 112 ohne Einschränkung gegeneinander drehbar sind, zum Beispiel sind der äußere Laufring 116 und die Abtriebsnabe 112 um mehr als 360 Grad gegeneinander drehbar. Zur relativen Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 in Richtung RD2 gleiten die Rampen 128 entlang der Rampen 124 in Richtung RD2, sodass die Abtriebsnabe 112 die eine oder die mehreren Keilplatten 114 radial nach außen verschiebt, um den äußeren Laufring 116 und die Abtriebsnabe 112 drehfest miteinander zu verbinden.
-
Eine Reibungskraft zwischen dem äußeren Laufring 116 und der einen oder den mehreren Keilplatten 114 ist größer als eine Reibungskraft zwischen der einen oder den mehreren Keilplatten 114 und der Abtriebsnabe 112. Deshalb bewirkt die Drehung des äußeren Laufrings 116, dass sich die eine oder die mehreren Keilplatten 114 zusammen mit dem äußeren Laufring 116 drehen und dass sich die Rampen 128 in Bezug auf die Rampen 124 in der oben beschriebenen Weise drehen (an ihnen entlang gleiten).
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhalten die eine oder die mehreren Keilplatten 114 eine Keilplatte 114A und eine Keilplatte 114B, die axial auf die Keilplatte 114A ausgerichtet ist. Die Keilplatte 114A enthält eine Fläche 138A, die in Kontakt mit der Fläche 136A steht, und die Keilplatte 114B enthält eine Fläche 138B, die in Kontakt mit der Fläche 136B steht. Die Kupplung 110 enthält einen Zwischenring 144A, der axial zwischen der Abtriebsnabe 112 und der Keilplatte 114A angeordnet ist. Die Kupplung 110 enthält einen Zwischenring 144B, der axial zwischen der Abtriebsnabe 112 und dem Turbinengehäuse 108 angeordnet ist. Wenn der äußere Laufring 116 in Bezug auf die eine oder mehreren Keilplatten 114 und die Abtriebsnabe 112 (Freilaufmodus) drehbar ist, besteht für die Flüssigkeit in dem Drehmomentwandler zwischen dem Zwischenring 144A und der Keilplatte 114A ein Strömungspfad 146A und zwischen der Keilplatte 114B und dem Zwischenring 144B ein Strömungspfad 146B.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Kupplung 110 eine Buchse 148 und eine Zentrierscheibe 150. Die Buchse ist drehfest mit der Abtriebsnabe 112 verbunden, zum Beispiel durch Vorsprünge 152 und Vertiefungen 154, und enthält eine äußere Umfangsfläche 156. Die Zentrierscheibe ist drehfest mit dem Turbinengehäuse 108 verbunden, zum Beispiel durch einen oder mehrere Niete 134, die durch Löcher 158 ragen, und enthält eine innere Umfangsfläche 160, die mit der Umfangsfläche 156 verbunden ist. Die Buchse 148 und die Zentrierscheibe 150 sind in Bezug aufeinander drehbar und so angeordnet, dass sie die Turbine in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 und demzufolge in Bezug auf die Welle 118 zentrieren. Die Buchse 148 enthält Löcher 162, durch die die Flüssigkeit in dem Drehmomentwandler zu Kühlzwecken treten kann.
-
Der Zwischenring 144A liegt an der Buchse 148 an. Im Freilaufmodus steht der Zwischenring 144A in Kontakt mit der Buchse 148 und der Keilplatte 114A, um ein Verziehen der Platte 114A aufgrund der durch das Einrasten der Abtriebsnabe 112 und des äußeren Laufrings 116 ausgeübten radialen Kraft zu verhindern. Im Freilaufmodus steht der Zwischenring 144B in Kontakt mit der Keilplatte 114B und dem Turbinengehäuse 108, um ebenfalls ein Verziehen der Platte 114B aufgrund der radialen Kraft zu verhindern.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet der Drehmomentwandler 100 einen Torsionsschwingungsdämpfer 164, der ein Antriebselement 166; einen drehfest mit der Abtriebsnabe 112 verbundenen Abtriebsflansch 168; und mindestens eine Feder 170 enthält, die mit dem Antriebselement 166 und dem Abtriebsflansch 168 verbunden ist. Das Antriebselement 166 steht in Kontakt mit dem äußeren Laufring 116 und ist in Bezug auf den äußeren Laufring 116 drehbar. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das Element 166 Deckplatten 166A und 166B. Die Deckplatte 166B befindet sich in Kontakt mit dem äußeren Laufring 116, ist jedoch nicht drehfest mit dem äußeren Laufring 116 verbunden. Deshalb ist der äußere Laufring 116 in Bezug auf den Dämpfer 164 unabhängig drehbar. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet der Drehmomentwandler 100 eine Wandlerkupplung 172 mit einem Antrieb 174, der drehfest mit dem Deckel 102 verbunden ist, und einen Abtrieb 176, der drehfest mit dem Antriebselement 166, zum Beispiel mit der Deckplatte 166A, verbunden ist. Der Teil 177 der Platte 150 haltert axial die Deckplatte 166B in Verbindung mit dem äußeren Laufring 116.
-
6 ist eine Teilquerschnittsansicht des Drehmomentwandlers 200 mit einer Turbinenkeil-Freilaufkupplung 202. Die Erörterung bezüglich der 2 bis 5 ist bis auf die angegebenen Ausnahmen auf 6 anwendbar. In der Kupplung 202 sind die Buchse 148 und die Zentrierscheibe 150 durch die Zentrierscheibe 204 ersetzt, und ferner ist der äußere Laufring 208 verändert. Die Zentrierscheibe 204 ist drehfest mit dem äußeren Laufring 208 und dem Turbinengehäuse 108 verbunden und enthält eine radial innere Umfangsfläche 210, die sich in Kontakt mit der Abtriebsnabe 112 befindet, um die Turbine 106 in Bezug auf die Antriebswelle 118 zu zentrieren. Die Platte 206 und das Turbinengehäuse 108 haltern axial die Deckplatte 166B. Die Deckplatte 166B steht in Kontakt mit dem äußeren Laufring 208, ist jedoch in Bezug auf den äußeren Laufring 208 unabhängig drehbar. Eine Unterlegscheibe 212 ist an der Deckplatte 166B befestigt und verhindert den Kontakt zwischen der Deckplatte 166B und dem Gehäuse 108.
-
Im Folgenden werden weitere Details zu den Drehmomentwandlern 100 und 200 und den Kupplungen 110 und 202 dargelegt. Die folgende Erörterung betrifft den Drehmomentwandler 100 und die Kupplung 110; es sollte jedoch klar sein, dass die Erörterung ebenso auf den Drehmomentwandler 200 und die Kupplung 202 anwendbar ist. Die Keilaufnahmenut 134 (Flächen 136A und 136B) liegt an den unter einem Winkel angeschrägten Flächen 138A und 138B der Keilplatten 114A bzw. 114B an. Die Flächen 136A und 136B und die Flächen 138A und 138B enthalten eine entsprechende Oberflächenvergütung, die die Drehmomentübertragung optimiert. Das heißt, der Kontakt der Flächen 136A/138A und 136B/138B bewirkt Reibungskräfte, die die Flächen 136A/138A und 136B/138B in Drehrichtung so miteinander verbinden, dass der äußere Laufring 116 und sich die Keilplatten 114A und 114B gemeinsam drehen. Die relative Drehung der Rampen 124 und 128 untereinander ist dafür bestimmend, ob die Flächen 138A und 138B der Keilplatten 114A und 114B in der Nut 134 blockieren.
-
Gemäß den obigen Ausführungen zentriert die Abtriebsnabe 112 den Drehmomentwandler 100 in Bezug auf die Antriebswelle 118, enthält ein verbindendes Zahnwellenprofil 119 zur Antriebswelle 118 und zentriert die Turbine 106 durch die Zentrierbuchse 148 und die Zentrierscheibe 150 (in Bezug auf die Antriebswelle (diese Funktion wird durch die Zentrierscheibe 208 im Wandler 200 bereitgestellt). Außerdem nimmt die Abtriebsnabe 112 eine Stopfbüchse 179 auf, um eine Kolbenüberbrückung für die Kupplung 172 zu ermöglichen, stellt ein verbindendes Zahnwellenprofil 181 zum Dämpferflansch 168 bereit und nimmt Axialkräfte von der Turbine 106 auf.
-
Die Kupplung 110 verwendet zum Umsetzen der oben beschriebenen Funktionalität eine Keilgeometrie, Rampen und Reibung. Die Geometrie des äußeren Laufrings 116 und der Keilplatten 114A und 114B ist so beschaffen, dass eine Verbindungs/Reibungs-Kraft für die Keilplatten 114A und 114B am äußeren Laufring 116 immer größer als an der Abtriebsnabe 112 ist. Diese Kraft ermöglicht das Verschieben der Rampen 128 in Bezug auf die oben beschriebenen Rampen 124.
-
Die Abmessungen der Zwischenringe 144A und 144B sind groß genug, dass die Keilplatten 114A und 114B sich im Sperrmodus nicht verziehen können, und klein genug, dass Flüssigkeit fließen kann und das Mitschleifen im Freilaufmodus auf ein Mindestmaß beschränkt wird. Der Flüssigkeitsstrom an den Keilplatten 114A und 114B vorbei ist von entscheidender Bedeutung, um das Entstehen von Wärme in der Kupplung 110 zu verringern und deren Haltbarkeit zu erhöhen. Gemäß den obigen Ausführungen werden innerhalb der Komponenten Löcher wie beispielsweise Löcher 162 verwendet, um den Kühlmittelstrom aufrechtzuerhalten.
-
Während des Leerlaufs eines Fahrzeugs, in dem der Drehmomentwandler 100 eingebaut ist, wird das Drehmoment durch die Turbine 106 und das Turbinengehäuse 108 an den äußeren Laufring 116 übertragen, sodass sich der äußere Laufring 116 in Richtung RD1 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 dreht und die Kupplung 110 im Freilaufmodus verweilt. Das Drehmoment bewirkt eine Wechselwirkung zwischen den Flächen 136A und 136B und den Flächen 138A und 138B, die eine Drehung der Rampen 128 entlang der Rampen 124 in Richtung RD1 veranlasst, wodurch die radiale Kraft verringert oder aufgehoben wird, die von der Abtriebsnabe 112 über die Keilplatten 114A und 114B an den äußeren Laufring 116 übertragen wird. Beim Fehlen der radialen Kraft drehen sich die Flächen 136A und 136B in Bezug auf die Flächen 138A und 138B und ermöglichen eine Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112.
-
Während eines Fahrzustands des Fahrzeugs, in dem der Drehmomentwandler 100 eingebaut ist, wird das Drehmoment durch die Turbine 106 und das Turbinengehäuse 108 so an den äußeren Laufring 116 übertragen, dass sich der äußere Laufring 116 in der Richtung RD2 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 dreht, und die Kupplung 110 verweilt im Sperrmodus. Das Drehmoment bewirkt eine Wechselwirkung zwischen den Flächen 136A und 136B und den Flächen 138A und 138B, die eine Drehung der Rampen 128 entlang der Rampen 124 in Richtung RD2 veranlasst, wodurch eine radiale Kraft von der Abtriebsnabe 112 durch die Keilplatten 114A und 114B nach außen an den äußeren Laufring 116 übertragen wird. Die radiale Kraft verriegelt die Keilplatten 114A und 114B mit der Abtriebsnabe 112 und in der Nut 134, um einen Drehmomentpfad von der Turbine 106 über die Kupplung an die Welle 118 zu erzeugen.
-
Es ist von Vorteil, dass die Kupplungen 110 und 172 unabhängig voneinander betrieben werden können. Zum Beispiel kann die Kupplung 172 unabhängig vom Modus (Freilauf oder Einkuppeln) der Kupplung 110 geöffnet oder geschlossen werden. Zum Beispiel beinhaltet die Kupplung 172 mindestens eine Kupplungsscheibe 178, die drehfest mit dem Antrieb 174 oder dem Abtrieb 176 der Drehmomentwandlerkupplung 172 verbunden ist, zum Beispiel eine Scheibe 178A, die mit dem Antrieb 174 verbunden ist, und Scheiben 178B, die mit dem Abtrieb 176 verbunden sind. Die Kupplung 172 beinhaltet auch einen Kolben 180 und eine durch den Kolben 180 und den Deckel 102 zumindest teilweise umschlossene Druckkammer 182. Der Kolben ist als Reaktion auf einen Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer 182 und der Druckkammer 184 axial verschiebbar, zum Beispiel in Richtung AD1, um die Kupplungsscheiben 178 drehfest mit dem Antrieb 174 und dem Abtrieb 176 zu verbinden. Entsprechende Flüssigkeitsdrücke in den Druckkammern 182 und 184 werden unabhängig von der relativen Drehung des äußeren Laufrings 116 in Bezug auf die Abtriebsnabe 112 gesteuert. Somit ist der Betrieb der Kupplung 172 vom Modus (Freilauf oder Einkuppeln) der Kupplung 110 unabhängig.
-
Es ist einsichtig, dass verschiedene der vorgehend offenbarten und weitere Merkmale und Funktionen oder deren Alternativen bei Bedarf zu vielen weiteren verschiedenen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Später können durch den Fachmann verschiedene gegenwärtig nicht vorhersehbare oder erwartbare Alternativen, Modifikationen, Varianten oder Verbesserungen daran vorgenommen werden, die ebenfalls durch die folgenden Ansprüche erfasst werden sollen.
